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像科學家一樣研究
——四年級上冊《彈簧測力計》說課
各位評委老師好！我今天說課的題目是 《像科學家一樣研究——教科版四年級上冊<彈簧測力計>》，這課屬于《運動和力》 單元。
接下來我將從以上方面與大家分享我的想法。
首先，教材分析。在《運動和力》單元中共包含8課內容，選擇了學生熟悉的小車作為主要的研究對象，以物體的運動及其受到的力為主要線索，循序漸進地安排了系列活動。1到5課主要是圍繞力和運動的關系，如小車在力的作用下怎樣運動起來，不同的力對小車的運動產生怎樣的影響？第六課是從能量的角度來認識運動物體所具有的能量與其運動狀態的關系。第七第八課是運用前面所學科學原理設計制作小車。而《彈簧測力計》是在前三課學習了重力、反沖力、彈力后，引發力是有大小的，如何知道力有多大，用什么工具來測量。
本課一開始就向學生提出問題，力有大小，力的大小怎樣測量？便接著直接告訴孩子們人們使用彈簧測力計測量力的大小，開始學習使用彈簧測力計。如此一來，學生缺乏主動去探究的欲望，由此我反思，是否可以從新課標中一直強調的技術與工程領域出發，以拓展內容展開，像科學家一樣研究，親歷彈簧測力計的發明制作過程，再通過測量、比較、完善彈簧測力計，進而達到本課的學習目標。
教學理念：因此，我將以項目化學習的方式，以現實生活中的問題為出發點，以科學概念和科學原理為依據，以制作作品或模型的形式學習解決現實世界中的真實問題。讓學生親歷像科學家一樣研究，重演技術物發明的過程，不但提高了自己的發明創新能力，還模擬了科學家們正確的探究思維與探究方法。
學情分析：而項目式學習倡導以學生為主體進行學習，以科學概念和科學原理為依據嘗試解決問題。那學生現有的對于測力計工作原理的認知水平以及將自己知道的科學原理應用到生活中去解決問題，發明創新的能力又到哪里呢？所以在開始學習前，我對學生的原有認知進行了前測。你能發明一種測量力大小的工具嗎？請說一說你的設計思路。經反饋得知，學生能發明、能合理設計的人數較少，占比不高。究其原因，他們對于測力計的工作原理認知不清哳，對于將自身知道的科學原理應用到生活中，解決問題的經驗較少，發明創新的能力也不足。
教學目標：基于此，將本課的學習目標制訂如下，分科學觀念目標、科學思維目標、探究實踐目標、態度責任目標，其中能夠簡單重演彈簧測力計的發明過程是本課的重點，根據受拉力與伸長量間的關系，能夠推理出被測力的大小。能夠比較歸納出彈簧更適合用來制造測力計。是難點。
教學過程:為實現以上教學目標，突破重點、解決難點，本課需要重點關注科學家發明彈簧測力計時的幾個要素，一比較選擇哪種彈性物體受力與形變間的關系更方便測量力的大小、二力的單位、三物體形變程度對應力大小的刻度盤。為了重演這個過程，我們以橡皮筋和彈簧作為研究對象，從而選擇出合適彈性物體，以比較輕重不同的兩瓶水，其中輕的一瓶受到的重力大小作為力的單位，以學生在課上做的標記板為刻度盤。
第一環節：創設真情境——明確項目任務：課時開始，以上一節課結尾掛了鉤碼的橡皮筋開始，看到橡皮筋受拉力越大，伸長越長。緊接，出示兩瓶被遮住的水，提問，你能根據皮筋蘊含的這個科學原理，幫幫老師這兩瓶水誰更重一些嗎？孩子們初步應用演繹推理的思維，提出我們可以將水瓶懸掛在皮筋下端，這樣水瓶會對皮筋產生一個向下的拉力，比較哪次皮筋伸長越長，哪個水瓶就越重。經過簡單的實踐和展示，孩子驚喜的發現自己的方法是可行的，判斷也是正確的。初步應用皮筋所蘊含的科學原理解決了實際的問題。
追問，那二號瓶水是一號瓶水的大約幾倍重呢？孩子們觀察了一陣以后，陸續回答是2.3倍。其實這里他們還是用演繹推理的思維作出的判斷。建立的大前提是依次對皮筋增加相同重力大小的拉力，橡皮筋伸長量是相同的。那結論是否正確呢，就需要回過頭來對大前提進行探究和驗證。
設計意圖：這個環節中，以引出任務為目標。真實任務的發布也推動著項目化學習。
第二個環節：展開真評價——創新評價實踐：明確了項目任務后，本該學生進行活動。但是評價可以引領學生更好的學習，以評促學，實現教學評一體化，那最好的方式就是讓學生提前知道我們要評價什么。將評價量表前置，這也為任務最后小組自評提供鋪墊。
接下來就是本課的主要環節：解決真問題——優化產品過程：孩子們以小組為單位進行探宄，有的負責向皮筋下懸掛的容器中倒水，有的負責觀察記錄。先在皮筋的原始長度做標記，向容器中分次倒入 1號瓶水做標記，發現這個皮筋每次的伸長長度都不相同呢？莫非我們的實驗出現了失誤？觀察比較其他小組的記錄，結果和我們的類似。孩子們歸納出原來依次對皮筋增加1號瓶水重力大小的拉力，它每次的伸長量是不相同。我們的大前提是錯的，所以剛剛的結論也是錯的。那怎么辦呢？還能比較嗎？學生提出可以將2號瓶水也進行測量，發現剛好是兩次1號瓶水的位置，那么這么看來橡皮筋做測力計也是有用的，它能方便測量乘整倍數大小的力。那么不足整數倍增加怎么辦呢？還準確嗎？
設計意圖：出現認知沖突，進市推動學生思考新的解決方法去優化我們的測力計，使項目走向下一步，迭代改進。
那孩子主動提出有沒有一種彈性材料，依次對它增加相同大小的拉力，它每次的伸長量也是相同的呢？經討論，孩子們選擇了有類似性質的彈簧，想要再用彈簧去試一試。拿到材料以后，孩子們還是以小組為單位進行探究，向彈簧下懸掛的容器中倒入1號瓶水標記，再倒入1號瓶水標記，發現這次兩次彈資的仲長量是相同的，再試試第三，第四，第五次倒入 1號瓶水，發觀彈簧的每次伸長長度都相同。比較其他小組的記錄結果和我們的一樣。孩子們由此歸納出原來依次對彈簧增加1號瓶水重力大小的拉力，彈簧每次的伸長量是相同的。看來彈簧更適合用來制造測力計。
設計意圖：通過學生更換測力計制作要素的彈性物體，來實現本節課難點的突破，比較歸納出為什么彈簧測力計更具有推廣性。
應用真產品——測試使用產品：當孩子們體驗用彈簧分別測量常見物體各相當于幾個1號瓶水重以后，更堅定了這種認識，還體驗了自己在課上做的標記板，能當刻度盤使用。其實在這里，我們選擇以1號瓶水受到的重力大小為力的單位也是有講究的，它的容積是100毫升，受到的重力大約為一牛。最后師生共同討論。為了方便生活中的測量，我們可以向彈簧上增加哪些零件？當孩子們逐漸討論說出可以增加提環、掛鉤等等以后，教師出示真正的彈簧測力計，孩子們這個時候才恍然大悟，這個不就是我們剛才制作的彈簧測力計。原來剛才我們的研究過程就是科學家發明彈簧測力計的過程。由此孩子們從發現科學原理到應用科學原理解決問題，再到完善發明，經歷了像科學家一樣研究的過程。
展開真評價——創新評價實踐：課堂最后對前置的評價表進行總結表彰。
設計真作業——轉變作業內容：雙減政策下，本課的作業設計如下，學生回家搜集資料了解真正地科學家發明彈簧測力計的過程。
設計意圖：引導學生認識更加全面的彈簧測力計發明過程。
這邊是我的板書，力求簡單明了，將知識重點呈現給學生。
本課教學以項目化學習的模式，抓佳學生探究興趣，對教材進行重組，從而有效落實課標中的相關要求。當孩子們萌發我要發明的情感意愿以后，為他們提供可發揮的平臺與空間，使孩子們能夠有意識地進行發明。最后引導孩子們通過觀察、比較、嘗試等過程發現彈簧的優勢，進而使用彈簧這種材料制造測力計，這也是對孩子們創新思維的一種培養與鍛煉。
以上是我的本節課的說課，感謝各位老師的傾聽！

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